07.07.2005, 11:26 AM
Sehr gut, sn4!! Das Problem ist ein Hauptproblem der Power-Stage-Konstrukteure. Ürigens nicht nur von MOS-Power-stages. Das betrifft 1:1 auch die Kosntruktion von BJT-Endstufen.
Ich darf alfsch noch etwas ergänzen....
Wir stellen uns eine Gegentaktendstufe vor, bei denen die Sources der N- bzw. P-MOS an der Last liegen, also ein "komplementärer Source-Folger". Korrekterweise handelt sich dabei aber um Drain-Schaltungen, weil die jeweiligen Drains wechselstrommäßig (!!) auf Masse liegen.
Grundsätzlich müssen in der Drainschaltung die Gates mit einer höheren Spannung angesteuert werden. Das ist unvermeidlich, weil die Spannungsverstärkung einer Drainschaltung immer kleiner "1" ist.
Entweder nimmt man dazu eine besondere (aufgestockte) Hilfsspannung oder man erzeugt diese Spannung dynamisch mit Hilfe des Ausgangssignals. Derartige dynamische Schaltungen werden als Bootstrap (Schnürschuh)-Schaltungen bezeichnet (man zieht sich sozusagen an den eigenen Schnürsenkeln aus dem Sumpf).
Alternativ kann man aber auch die komplementären Endstufentransistoren in einer Sourceschaltung verwenden. Dabei liegen die Sources der MOS auf Versorgungsspannung, die Last also an den beiden Drains. Diese Schaltung hat den Vorzug, daß man mit einer Spannung ansteuern kann, die zwischen den beiden Versorgungsspannungen liegt. Man braucht also keine aufgestockte Spannung und auch keine Bootsstrap-Schaltung.
Nachteilig ist jedoch in vorigen Schalktungen, daß man zusätzlich zum N-MOS einen P-MOS-Transistor benötigt, weil dessen Eigenschaften schlechter als die eines N-MOS sind.
In der Praxis wird daher folgendes gemacht: der untere N-MOS wird in Sourceschaltung verwendet. Er bekommt also eine Steuerspannung, die positiver als die negative und negativer als die positive Versorgungsspannung ist.
In der high-side dagegen wird auch ein N-MOS verwendet. Dieser Transistor arbeitet also in Drain-Schaltung, die mit einer erhöhten Gate-Spannung gesteuert werden muß. Üblicherweise wird dazu eine Bootstrapeinrichtung verwendet. Die üblicherweise eingesetzen Treiberchips unterstützen diese Betriebsart mit den beiden N-MOS-Transistoren.
Ich darf alfsch noch etwas ergänzen....
Wir stellen uns eine Gegentaktendstufe vor, bei denen die Sources der N- bzw. P-MOS an der Last liegen, also ein "komplementärer Source-Folger". Korrekterweise handelt sich dabei aber um Drain-Schaltungen, weil die jeweiligen Drains wechselstrommäßig (!!) auf Masse liegen.
Grundsätzlich müssen in der Drainschaltung die Gates mit einer höheren Spannung angesteuert werden. Das ist unvermeidlich, weil die Spannungsverstärkung einer Drainschaltung immer kleiner "1" ist.
Entweder nimmt man dazu eine besondere (aufgestockte) Hilfsspannung oder man erzeugt diese Spannung dynamisch mit Hilfe des Ausgangssignals. Derartige dynamische Schaltungen werden als Bootstrap (Schnürschuh)-Schaltungen bezeichnet (man zieht sich sozusagen an den eigenen Schnürsenkeln aus dem Sumpf).
Alternativ kann man aber auch die komplementären Endstufentransistoren in einer Sourceschaltung verwenden. Dabei liegen die Sources der MOS auf Versorgungsspannung, die Last also an den beiden Drains. Diese Schaltung hat den Vorzug, daß man mit einer Spannung ansteuern kann, die zwischen den beiden Versorgungsspannungen liegt. Man braucht also keine aufgestockte Spannung und auch keine Bootsstrap-Schaltung.
Nachteilig ist jedoch in vorigen Schalktungen, daß man zusätzlich zum N-MOS einen P-MOS-Transistor benötigt, weil dessen Eigenschaften schlechter als die eines N-MOS sind.
In der Praxis wird daher folgendes gemacht: der untere N-MOS wird in Sourceschaltung verwendet. Er bekommt also eine Steuerspannung, die positiver als die negative und negativer als die positive Versorgungsspannung ist.
In der high-side dagegen wird auch ein N-MOS verwendet. Dieser Transistor arbeitet also in Drain-Schaltung, die mit einer erhöhten Gate-Spannung gesteuert werden muß. Üblicherweise wird dazu eine Bootstrapeinrichtung verwendet. Die üblicherweise eingesetzen Treiberchips unterstützen diese Betriebsart mit den beiden N-MOS-Transistoren.